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修枝剪剪切痕迹研究

2011-12-28朱红慧蒋敬井勤

湖南警察学院学报 2011年6期
关键词:刃口剪口枝干

朱红慧,蒋敬,井勤

(南京森林警察学院,江苏南京 210046)

修枝剪剪切痕迹研究

朱红慧,蒋敬,井勤

(南京森林警察学院,江苏南京 210046)

修枝剪是剪切树木枝干的专用工具,它的结构和剪切原理与普通剪类工具不同。修枝剪剪切树木枝干易形成印压痕迹、线条状痕迹和折压痕迹,这些痕迹受剪切工具和客体的影响会产生一定的变化,其中线条状痕迹、印压痕迹和剪切面的形态可作为判别此类工具的依据。

修枝剪;印压痕迹;折压痕迹

修枝剪是修整林木、果树的专用工具。由于修枝剪在市场上很容易买到,且体积小,携带方便,不法分子常利用其作案,特别是近几年在各地频繁发生的毁坏珍稀林木、果树案件中,修枝剪作为主要作案工具的情况不断上升。另外,因修枝剪的结构有别于一般的剪切工具,剪切痕迹有一定的特殊性,人们对其形成的痕迹缺乏认识与研究,降低了现场痕迹的利用率。为了充分利用嫌疑的修枝剪及其形成的痕迹物证,在此笔者根据修枝剪的结构、工作原理和剪切客体的特殊性,对修枝剪形成的痕迹特征和影响痕迹变化的因素进行了研究,以期探索修枝剪剪切痕迹的判别方法。

一、修枝剪的结构及剪切原理

修枝剪由剪头、剪轴、剪簧和剪柄等几个部分构成。剪头由大剪片和小剪片组成。大剪片近似半圆形,刃口呈凸弧状,由斜刃侧和平刃侧构成,两刃侧夹角10°左右,无刃顶,边楞厚3-5mm。小剪片近似月牙形,刃口呈凹弧状,由两个相互平行刃侧组成,刃顶宽3-5mm,呈65°左右倾斜,边楞厚3-5mm,大剪片的总面积约为小剪片的一倍(见图1)[1]。

修枝剪的两个剪片呈错口咬合,剪切时将待剪切的枝干嵌入两剪片之间,用力握压剪柄,使力通过弹簧加载到剪片上,随着力的加大,小剪片紧紧支撑着枝干,月牙形的结构使枝干不会滑离出剪口,大剪片切入枝干至底缘使被剪枝干断离,完成剪切,在剪切过程中大剪片起切割作用(单刃剪切),小剪片起支撑作用。

图1 修枝剪结构

二、修枝剪剪切痕迹的形态特征

从修枝剪的剪切原理分析得知,修枝剪剪切枝干时大剪片向小剪片靠拢直至咬合状态,形成两个断头,分别留下大剪片里刃侧和外刃侧的痕迹,每个断头只有一个斜坡状截面,修枝剪的剪切力使被剪客体截面产生形变,截面多数呈椭圆形。

(一)印压痕迹

印压痕迹出现在大剪片里刃侧形成的断头上,是小剪片支撑时其外刃侧与枝干静态接触产生的,位于断头侧面的树皮上,处于剪止缘位置,它是判断修枝剪剪切痕迹的重要特征。由于树皮有较大的弹性,一般不会留下刃口小沙眼、凸凹点等加工痕迹,但剪口接触部位的形状、宽窄、较大的缺损、豁口则会留下痕迹,若剪切时剪口转动,树皮会破裂,但仍能反映剪刃侧接触部位的特征(见图2)[2]。

图2 修枝剪剪切形成的印压痕迹

图3 修枝剪剪切形成的线条状痕迹

(二)线条状痕迹

剪切时,加载到大剪片上的力分解为沿刃口方向的剪切力和垂直于刃侧方向的挤压力。沿刃口方向的力使剪片切入客体并向枝条的内部切入直至将枝条切断,刃口上的小缺口、卷刃等特征从剪起缘至剪止缘在截面上呈凸凹线条状反映。线条状痕迹与椭圆截面的“短半轴”平行,这也是确定修枝剪剪切痕迹的重要特征之一[3]。由于大剪片外刃侧有10°左右的斜坡状突起,在切割过程中刃口形成的痕迹经过外刃侧的挤压而受损,痕迹反映比较差,剪片内侧平整受到的挤压力相对较小,线条痕迹反映较好,是可利用的特征。剪切直径为1.5cm以下的枝干截面形变不大的情况下,线条状痕迹呈直线排列,反之截面变形较大,线条则呈弧状排列(见图3)。

(三)折压痕迹

剪切较粗的枝干通常需要较大的力才能完成,所以剪切时需用手握住枝条,将其折弯后,再在折弯处进行剪切(折压剪切),所形成的痕迹称为“折压痕迹”。折压剪切破坏枝干常见有两种方式:一种是分层剪切方式,另一种是直剪与转剪相结合的方式[2]。分层剪切为剪切直径在2cm以上枝条时,受直径和剪口张开度的影响,而采取的剪切方式,即剪切一部分枝干后作较小的停顿,调整一下剪刃的位置后再继续进行剪切,这样反复数次后再进行最后的剪切,所形成的痕迹表现为,一种是截面的上部呈阶梯状的停顿线,下部是平整的截面痕迹(见图4),另一种是截面上部仍为阶梯状的停顿线,下部是折裂痕(见图5);直剪与转剪相结合的方式是剪切材质较硬且直径较大的枝干时所用的方式,材质硬且直径较大的枝干需要用较大的剪切力才能达到目的,所以剪切时除施以辅助的折压力外,还需要采取直剪与转剪相结合才能完成剪切,所形成的痕迹表现为截面的上部为弧形的停顿线,下部为断裂痕。

图4 折压剪切形成的停顿线与截面痕图5 折压剪切形成的停顿线与折裂痕

三、影响痕迹变化的因素

(一)工具对痕迹特征的影响

修枝剪的加工如达不到技术要求或长期使用都会引起其造痕部位发生变化,这些变化对痕迹形成有较大的影响,因此在分析修枝剪剪切痕迹时要注意以下几个方面:

1.剪轴螺栓松动对痕迹的影响

符合生产标准的修枝剪两剪片应闭合无间隙或间隙较小,剪轴螺栓不松动,如果修枝剪制作不符合标准或长期剪切直径较大的枝干以及使用时间较长会造成剪轴螺栓松动,从而使两个剪片间产生间隙。用有间隙的修枝剪剪切时会使原来起剪切作用的一对力间距过大,剪切时留下的痕迹也随之发生变化,此时剪切过程一般分成两个阶段完成。刚开始剪切时两刃口仍按原有的剪切方式进行,当大剪片切入枝干至一定深度时,剪切方式由剪切转变为折压,这个阶段以小剪片刃口为支撑点,两刃间的距离为力矩,当大剪片继续施加力,此时枝干从小剪片剪口处折断,痕迹表现为在截面的痕止缘处留下一小节“台阶”(见图6),“台阶”的长度约等于两剪片间的距离[2]。若用这种修枝剪剪切较细的枝条,在痕止缘处有撕裂现象。应当注意的是,剪轴螺栓松动的修枝剪在剪切客体时,两剪片分开的距离不是固定不变的,而是受到持剪者在剪柄上施力的方向、剪切客体的硬度和直径大小的影响。

图6 用剪轴螺栓松动的修枝剪剪切形成的台阶痕

图7 修枝剪剪切较粗的枝干形成的块状翘起

2.刃口锋利程度对痕迹的影响

刃口的锋利程度直接影响剪切的效果,锋利的刃口能迅速地切断木纤维,截面光滑平整,较少出现折裂、起毛的现象,痕止缘处一般不会形成因撕裂产生的“尾巴”。修枝剪经过长期使用,刃口渐渐地由锋利变钝,此时剪切客体不能迅速地将纤维切断从而延长了两刃夹压客体的时间使截面变形较大。剪切较细的枝条时,截面被压成扁圆形;剪切较粗的枝条时截面中心会形成块状翘起(见图7)。刃口锋利程度的降低使得剪切分离枝干的方式由切割木纤维转变为切割和拉断共同作用,即剪切时较钝的刃口将木纤维拉伸至一定长度后断离,因而断面出现毛刺变得较为粗糙,这些毛刺淹没了细微的线条痕。另外,用不锋利的修枝剪剪切枝干,由于刃口不能迅速切入枝干,造成枝干在剪口上滑移无法剪切,从而需要多次调整剪切位置,在痕起缘处留下多道试剪痕,在断离缘外沿表层的树皮出现破裂。

(二)客体对痕迹的影响

和其它客体相比木材存在多种形变因素,生长季节的变化、树木种类的不同、木材含水量的大小等都会对其产生影响,遗留在木材上的痕迹也会因此发生改变。

1.含水量对痕迹的影响

树木枝干含有一定的水分,它们一部分存在于细胞腔和细胞间隙里,另一部分存在于细胞壁中[4]。当树木枝干被剪断后,水分就会从剪口蒸发,在水分蒸发过程中,最先跑出的是细胞腔和细胞间隙的水,当这部分水快蒸发完了,细胞壁上的水分还处于饱和状态,树木外观没有明显的失水现象,剪口的痕迹也没有明显变化,这时树木枝干的含水状态叫纤维饱和点[3]。当树木枝干中的水分降至纤维饱和点以下时,枝干体积才逐渐收缩变小,痕迹面收缩,线条宽度及间距变小。不同树种含水量有较大差异,它们的干缩程度有明显的区别,例如枫杨的弦向干缩系数是黄波罗的2倍[4]。将它们置于同样的环境下前者截面痕迹发生明显的变化,后者的变化侧相对较小。同一个树种在不同的生长季节含水量也有变化,处于生长期的树木细胞分裂生长快,细胞液较多,树木抗剪强度降低,剪刃与木材的摩擦较小,刃口特征反映差。树木在休眠期细胞活动减慢,细胞液减少而排列紧密,木材抗剪强度增加,剪切难度加大,痕迹反映明显。

2.不同树种对痕迹的影响

树木因种类的不同其材质的软硬程度、木材纤维的粗细有较大的差异,剪切面对工具刃口特征的反映明显不同。较硬的树木,材质致密,抗剪能力较强,例如黄杨木、桑树均有较高的抗剪切力和硬度,它们的截面较为光滑,线条连贯并且凸凹明显,数量多。有些树木的纤维细胞较大,细胞间隙也较大,木质疏松粗糙,例如泡桐、白杨等对痕迹的反映较差,用其进行剪切实验均未出现细节特征。

四、修枝剪剪切痕迹的判别

(一)根据剪切面形态的判别

修枝剪切面的形态多为椭圆形或扁圆形,截面有受挤压的迹象,当被剪切枝干的直径较大(大于1.5厘米)或枝干材质较硬时剪切面出现皱裂,当被剪切枝干直径较小(小于1厘米)或材质较松软时剪切面会产生变形,呈现椭圆或扁圆状。当枝干直径大于2厘米时,截面会出现折裂现象。折裂的程度随直径的加大而趋于明显。

(二)根据印压痕迹判别

使截面呈椭圆形的造痕工具远不止修枝剪一种,砍、割类工具在砍割枝干时也是一次砍割形成两个椭圆形断面,两者的主要区别在于断面的外沿有无印压痕。砍、割类工具形成的断面外沿没有印压痕,修枝剪剪切形成的断面外沿有印压痕。当枝干较细或材质较软时印压痕能反映剪刃的轮廓,当枝干较粗或材质较硬且处于生长期时,在印压痕的位置易出现树皮的皱裂或缺损,缺损的面积与剪刃边楞的厚度相等。

(三)根据线条痕迹的判别

砍、割类工具形成的线条状痕迹与椭圆形截面的长半轴平行,且线条呈直线状。修枝剪剪切形成的线条痕迹与椭圆形截面的短半轴平行,有时呈弧形状弯曲,在实践中要注意观察加以区别。

[1]中国轻工业联合会.QB中华人民共和国轻工业行业标准(园艺工具)[S]2001.

[2]张书杰.工具痕迹学[M].北京:中国人民公安大学出版社,2002.

[3]毛文智.剪枝剪剪切痕迹的特点及检验[J].刑事技术,1992,(1):18-20.

[4]]成俊卿.木材学[M].北京:中国林业出版社,1985.

Key works:pruning shears;imprinting marks;creasing marks

A Study on the Pruning Shears Traces

ZHU Hong-hui,JIANG Jing,JING Qin
(The Faculty of Criminal Science and Technology of Nanjing Forest Police College,NanJing,JiangSu,210046)

The pruning shear is a special tool in basic branch cutting.It has a distinctive structure and cutting princeple that is different from the common cutting tools.The cutting marks left on the branch by using the pruning shear include the imprinting, straightening and creasing marks.These special cutting marks resulting from the use of this special pruning shear will definitely be affected by different cutting tools and objects.And the imprinting,straightening and creasing marks can be used as evidences to distinguish such tools.

D918.2

A

2095-1140(2011)06-0125-04

2011-08-29

南京森林警察学院科研项目《修枝剪剪切痕迹检验鉴定的研究》,项目编号:YB0804(阶段性成果)。

朱红慧(1961-),女,江苏射阳人,南京森林警察学院刑事科学技术系实验师,主要从事痕迹检验的实验教学与研究。

王道春)

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